2.2 法拉第电磁感应定律（好课件）-2022-2023学年高二物理同步备课精编优选课件+导学案（人教版2019选择性必修第二册）

§2 法拉第电磁感应定律 高二物理（人教版2019） 选择性必修 第二册 第二章 电磁感应 1.穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。感应电流的大小跟哪些因素有关呢？ 新课引入 思考与讨论： + G N S 新课引入 演示实验 2.通过该演示实验，你认为感应电流的大小与什么物理量有关？ 磁通量变化的快慢（磁通量的变化率）有关 新课引入 思考与讨论： 3.感应电流的大小与磁通量的变化率会存在这样的定量关系呢？ 4.试从本质上比较甲、乙两电路有何异同？ 甲 N S G 乙 v 相同点：两电路都是闭合的，有电流 不同点：甲中有电池（电源）,乙中有螺线管（相当于电源） 新课引入 思考与讨论： 1.定义：在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势; 一、电磁感应定律 2.条件：只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就产生感应电动势。 与电路是否闭合无关。 产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 新课讲授 （一）感应电动势 ①有感应电流一定存在感应电动势； ②有感应电动势不一定存在感应电流。 新课讲授 条件 线圈匝数：200；下落高度：30cm 磁铁个数 1 2 指针刻度 探究一：感应电流大小与相同时间内磁感应强度变 化大小的关系 15 30？ 感应电流大小是否与磁铁个数成正比？ 新课讲授 条件 线圈匝数：200；磁铁个数：2个 下落高度 10cm 40cm 指针刻度 探究二：感应电流大小与磁铁运动速度的关系 20 40? 感应电流大小是否与磁铁运动速度成正比？ 新课讲授 条件 磁铁个数：2个；下落高度：30cm 线圈匝数 100 200 指针刻度 探究三：感应电流大小与线圈匝数的关系 15 30? 感应电流大小是否与线圈匝数的关系？ 一、电磁感应定律 1.内容：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 线圈有n匝 2.公式: 3.注意：公式中Δφ取绝对值，不涉及正负，感应电流的方向另行判断。 （二）法拉第电磁感应定律 (纽曼、韦伯) 10   物理意义 与电磁感应关系 磁通量Ф 穿过回路的磁感线的条数多少 无直接关系 磁通量变化△Ф 穿过回路的磁通量变化了多少 产生感应电动势的条件 磁通量变化率 ΔΦ/Δt 穿过回路的磁通量变化的快慢   决定感应电动势的大小 4、理解:Φ、△Φ、ΔΦ/Δt的意义 新课讲授 5、Φ-t图像 Φ/Wb t/s 1 2 3 0 1 2 5 4 6 Φ/Wb t/s 1 2 3 0 1 2 5 4 6 图线斜率大小表示磁通量的变化率 新课讲授 二、导线切割磁感线时的感应电动势 新课讲授 通过以上实验，你认为哪些因素影响了导线切割磁感线时电动势的大小？ 13 二、导线切割磁感线时的感应电动势 1.垂直切割时： 如图所示，闭合电路中的一部分导体ab处于匀强磁场中，磁感应强度为B，两平行导轨的间距为l，导体ab以速度v匀速切割磁感线，其中B、l、v两两垂直。 新课讲授 在Δt时间内，线框的面积变化量：ΔS＝lvΔt 则回路中的磁通量变化量：ΔΦ＝BΔS＝BlvΔt 由法拉第电磁感应定律得： 14 2.速度方向与磁场方向成θ角时：如图所示，将v分解为垂直B和平行B的两个分量，其中： 对切割有贡献． 对切割无贡献． 所以： 新课讲授 15 3.速度方向与L方向成θ角时：如图所示，将L分解为垂直v和平行v的两个分量，其中： 对切割有贡献． 对切割无贡献． 所以： L1 L2 新课讲授 L θ v × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 16 如果导线是弯曲的，应取与B、V垂直的等效直线的长度。 思考：如果导线下图所示，运动过程中感应电动势大小如何求？ 新课讲授 新课讲授 5.导体转动垂直切割磁感线 如图所示，导体棒长为L，磁感应强度为B，垂直于纸面向里。以O为圆心转动，角速度ω，求E。 O A L v × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × 　　由于棒上各点的速度随着距离O点的距离均匀变化，所以可以用O、A两点的平均速度代替棒运动的速度求解。 右手定则：φA>φO，A相当于电源的正极。 思考与讨论： 1.导体棒向右运动时，自